Экспериментальное исследование конвективного теплообмена.

При постановке любого эксперимента необходимо заранее знать:

1) какие величины надо измерить в опыте;

2) как обрабатывать результаты опыта;

3) какие явления подобны изучаемому.

1- изучать все величины, содержащиеся в критериях подобия

2- результаты опыта обрабатывать в критериях и зависимость представлять в виде критериальных уравнений

3- у которых подобны краевые условия, и равны отношения

Теория подобия, по существу, является теорией эксперимента.

Характерный размер

Пример: - роль и влияние отдельных величин сразу заметно.

Вопросы:

1. Что означает подобие двух физических явлений?

2. Как выбирать критериальное уравнение для расчета теплоотдачи в трубе, если труба в одном случае короткая, а другая намного длиннее и имеет значительные потери давления по длине трубы?

3. Что означает равенство и ?

4. Каким конструктивным приемом можно увеличить коэффициент теплоотдачи в канале при прочих равных условиях?

5. Какими критериальными уравнениями, и какими характерными геометрическими размерами необходимо задаться при расчете теплоотдачи в дымовой трубе котельной?

6. При расчете тепловых процессов в каких современных летательных аппаратах не учитывается критерий Gr?

Так как в процессе теплообмена температура жидкости меняется, то меняются и значения ее физических свойств. Один из путей учета этого обстоятельства заключается в введении понятия определяющей температуры, по которой определяются значения физических параметров, входящих в критерии.

В качестве определяющего размера можно в принципе выбирать любой, однако целесообразно выбирать такой, которым определяется развитие процесса.

Представляя результаты опыта в виде степенной зависимости , покажем, как такие функции определятся практически.

;

для любой точки.

Если точки располагаются по кривой, то ее заменяют ломаной линией.

Пусть получена зависимрсть:

.

После подстановки Nuи Re: .

Отсюда можно определить роль и влияние отдельных величин в процессе теплоотдачи.

Влияние тем больше, чем выше показатель степени .

Для практических расчетов остается .